Le jour de son mariage, la jeune Californienne Susan Murphy est malencontreusement percutée par un météorite contenant une glu visqueuese venue de l'espace, ce qui la fait mystérieusement grandir et mesurer 15 mètres de haut. Conscient de la menace que représente ce nouveau, l'armée intervient et Susan est capturée pour être mise au secret dans une base militaire. Là, elle est rebaptisée "Génormica" et confinée avec un groupe hétéroclite de mostres : le "Dr. Cafard", docteur És Sciences, Brillant mais pourvu d'une tête d'insecte ; le "maillon manquant", mi-singe, mi-poisson, 100% macho ; le gélatineux et indestructible B.O.B. ainsi qu'une larve de près de 120 mètres, appelée "Insectosaure". Leur enfermement prend fin quand un mystérieux robot extraterrestre atterrit et attaque le pays. Dans un moment de désespoir, le président se laisse convaincre par le général George W. Putsch d'enrôler la fine équipe de monstres pour combattre le robot extraterrestre et sauver le monde d'une destruction imminente.